拉伸件模具设计

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1、单位代码 10642分类号密级公开学 号课程设计论文题目：筒型拉伸件的设计姓 名：学 号：专 业：机械工程班 级：4 班中 国 重 庆二O五年五月目录前言 2一冲压件工艺分析21. 工艺方案的分析 32. 主要工艺参数计算 3三计算工序冲压力，压力中心以及初选压力机51. 落料力的计算 52. 计算卸料力和顶件力 63.计算拉深力 64.计算压边力 6四磨具零件主要工作部分尺寸计算61.落料刃口尺寸计算 62.拉深凸凹模工作尺寸计算 71.装配图 82.卸料装备的选择 93. 压力机的选择 94. 总结 9前言冲压是利用安装在冲压设备（主要是压力机）上的模具对材料施加压力，使其产生分离 或塑性

2、变形，从而获得所需零件（俗称冲压或冲压件）的一种压力加工方法。冲压通常是在 常温下对材料进行冷变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料 冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，隶属于材料成型工程术。冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料（金属或非金属）批量加工 成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难 以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压 材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。 与机械加工及塑性加工 的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济

3、方面都具有许多独特的优点。 一冲压件工艺分析1材料：该冲裁件的材料是79NiMo4，具有较好的可拉深性能。2.零件结构：该制件为圆筒形拉深件，故对毛坯计算重要。3. 单边间隙：拉深凸凹模及拉深高度的确定应符合制件要求。4. 工序运动：凹凸模的设计应保证各工序间动作稳定。5尺寸精度：零件图上已标注公差，公差为IT11级。差公差表可得工件基本尺寸公差为： 32.5 +o.i631 +o.i6二.工艺方案及磨具结构类型001. 工艺方案的分析该工件包括落料、拉深两个基本工序，可有以下工艺方案执行： 方案一：先落料，首次拉深，再次拉深。采用单工序模生产。 方案二：先落料，后两次复合拉深。采用单工序模+

4、复合膜生产。 方案三：先落料+拉深复合，后再拉深，采用复合膜+单工序模生产。 方案一磨具结构简单，单需要三道工序三幅磨具，成本高以及效率低。方案二只 需两幅磨具，但制造难度大，成本也大。而方案三只需两幅磨具，工件的精度以及生 产效率较高，操作方便，成本较低，从而该冲压生产采用方案三比较好。2. 主要工艺参数计算1 )确定修边余量 h=31-1-5=25mm d=32.5-1=31.5mm则 h/d=25/31.5=o.79查表6-5得出修边余量A = 2mm从而拉深咼度H=H+ Ah =33 mm(2)计算毛坯直径D由于板厚等于1 mm，则有：D =、：d 2 + 4d h + 6.28rd

5、+ 8r2v 121=* 20.52 + 4x 31.5 x 25 + 6.28 x 5 x 20.5 + 8 x 52 663) 确定拉深次数按毛坯相对厚度t/D=1/66x 100% - 1.5%，从表6-8查出各次拉深系数:m = 0.65 m = 0.80 m = 0.84m = 0.87 m = 0.9045d = 31.5D 66沁 0.48m由于 总m1 ，故该工件需要多123次拉深才能达到所需尺寸。4）估算拉深次数用推算法辅以查表发进行计算d =m D = 0.65x 66mm = 42.9mm11d = m d = 0.8x42.9mm = 31.5mm （调整为 07）2

6、2 1可知该零件需要拉深2次即可。5）选取凸凹模的圆角半径考虑到实际采用的拉深系数均接近其极限值，故首次拉深凹模圆角半径应取大些查表 6-14 和根据公式 6-15：r = 8t = 8 x 1 = 8 mm d1rd2=(0.6 0.8)rd ( n 1)7.2mmr = (0.7 1.0) p1r = 5.6mmdrp2d d =n1n2= 3.29mm从而分别为：rd1=8mmrp1=5.6mmrd2=7 2mmrp2=5mm6）计算各次拉深高度d = d 2r = 42.9 2 x 8.4 = 26.110 1 1d = d 2r =31.52x5= 21.5带入数据：20 2 276

7、62 26.12 8.4 - 26.1 8 - 8.42“h = 10mm14 x 42.97662 21.52 2兀-5 - 21.5 8 - 524x31.5h = 23mm2H = 10 + 8.4 + 0.5 = 18.9mm 1H = 23 + 5 + 0.5 = 28.5mm 17) 绘制工序图计算工序冲压力，压力中心以及初选压力机1落料力的计算查表e - 451MPaF = 1.3兀Dte = 1.3 x兀 x 66 x 1 x 451 121.5kN 落料2. 计算卸料力和顶件力查表得出K二0.04 K二0.06xdF = K F = 0.04 x 121.5 = 4.86KN

8、卸料x 落料F = K F = 0.06 x 121.5 = 7.29KN顶件d 落料3. 计算拉深力查表可得出b = 569MPa , K = 0.72 b1F =Kd tb k = 3.14 x 42.9 x 1 x 569 x 0.72 沁 55.2KN1 1 b 14. 计算压边力查表可得出q = 3.0 MPaF 二上 D2 -(d + 2r = = 562 (42.9 + 2x813 二 9.52KN Q 4d 4故总冲压工序力为：198.37KN四磨具零件主要工作部分尺寸计算1.落料刃口尺寸计算对于落料部分未标注尺寸公差按IT14级，差公差数值，落料尺寸为660 0.1 mm 查

9、表得冲裁刃口双面间隙为 Z min =0.1mm ， Z max =0.14mm 。因为冲裁件是圆形，所以凸、凹模的制造精度可分别按 IT6 、 IT7 级，查标准 公差值表得8 = 0.025mm， 5 = 0.04mm，可有：pd5 + 5 = 0.024 + 0.04 = 0.065 mmpdZ - Z = 0.14 - 0.1 二 0.04mm man min由于5 + 5 Z - Z ，所以采用凸模与凹模配合加工法，由t=1.0mm,p d man minA=0.1mm,可确定磨损系数为x =0.75。凹模刃口尺寸为：A =(A - XA)+5d =(66 - 0.75 x 0.1)

10、 00 u 65.93 -4d000凸模刃口尺寸d按凹模实际尺寸配制，其双面间隙为0.10.14mm。为保证 p具刃口尺寸有较长的使用寿命，即保证刃口尺寸磨损后还能冲出合格的冲件来，制 造时按最小间隙 Z min =0.1mm。2.拉深凸凹模工作尺寸计算对于拉深部分，工件未注尺寸公差，也按IT11级计，则拉深件尺寸为32.5。-0.87，凸、凹模的制造公差可采用IT10级精度，查标准公差数值表，得5 =5 = 0.14mm db拉深凸模和凹模的单边间隙查表取C = 1.1t，求得凸模和凹模的工作尺寸分别为：D =(D - 0.75A)d =(66 - 0.75 x 0.87)u 65.35 0

11、.14 mmd00D =(D-0.75A-2C) 0 =(66-0.75x0.87-2xl.lxl) p-5pu 63.15 0mm-5五落料、拉深复合模具装配图1装配图-1 .6 7d1-打杆2-挡环3-模柄4、21-销钉5、14-螺钉6-上模板7-垫板8-中垫板9-凹模10-打板11- 压边圈12-凸模13-凸模固定板15-下模板16-托板18-橡胶板19-螺母20-下模座说明：拉伸模具在单动拉力机上拉伸，压边圈采用平面式的，坯料用压边圈的凹模定 位，凹槽深度小于0.8 mm,以便压料，压边力用弹性元件控制，模具采用倒装结构，卸料 使用卸料螺钉顶出。2.卸料装备的选择卸料装置一般分为固定卸

12、料装置和弹压卸料装置两种形式。在固定卸料装置中，卸料 板和导料板是做成一体或者分开两种。分开的主要方式是从凸模上卸下条料。适用于冲压 材料较厚、冲裁力较大的模具。悬臂式固定卸料装置哦，适用于成型后制件的冲孔模。钩 形固定卸料装置，适用于简单的弯曲和拉伸件的冲孔模。固定卸料装置，用螺钉和小丁固 定在下模板上。固定卸料装置能承受较大的卸料力，卸料安全可靠。笃定卸料版与凸模的 双面间隙一般去0.42毫米之间。刚性卸料版的厚度取决于卸料力的大小及模具的尺寸 的大小，一般取525毫米。3. 压力机的选择设备工作行程需要考虑工件成形和方便取件，因此，工件行程为：s 2.5h = 2.5 x 23.6 =

13、59mm根据模具设计与制造附录选取闭式单点压力机（J31-80）。4. 总结在自己的努力和指导老师的帮助之下，我们完成了毕业设计的任务，通过设计，我对 筒形件拉伸模设计过程有了更进一步的了解。设计不仅是对前面所学知识检验，而且也是 对自己能力提高。主要收获和体会如下：第一 .学到了产品设计的方法。 产品设计过程是创造性劳动的过程，产品的设计应按 科学程序进行，一般包括课题调研、拟定设计方案，总体设计，零部件设计、技术资料整 理、产品试制、改进设计等过程，一个产品须经过多次改进，才能完善和成熟。第二 提高了综合专业的能力。 以前课程设计所接触的课程知识比较窄。 这次设计 是把模具每个零件设计出来,需要比较全面的知识。第三提高了收集资料和查阅手册能力。收集资料是做课业设计的前期准备工作，只 有广泛收集有用的资料才能设计出较好的产。